福建师范大学22春《热力学与统计物理》在线作业1答案参考15

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1、福建师范大学22春热力学与统计物理在线作业1答案参考1. 平面镜成_立的_像，物体与平面镜平行放置，若物体距平面镜1米，像距物体_米，若物体向平面镜靠平面镜成_立的_像，物体与平面镜平行放置，若物体距平面镜1米，像距物体_米，若物体向平面镜靠近0.2米，则像与物体相距_米物体在平面镜中成正立的虚像；物体距离平面镜1m，根据物像到平面镜距离相等，所以像距离平面镜1m，所以物像相距2m；当物体向平面镜靠近0.2m，物体距离平面镜0.8m，根据物像到平面镜距离相等，所以像距离平面镜0.8m，所以物像相距1.6m故答案为：正；虚；2；1.62. 一凸透镜的焦距为12cm，填充表1-3中的空白(物距s为

2、已知)，并作出相应的光路图 表1-3一凸透镜的焦距为12cm，填充表1-3中的空白(物距s为已知)，并作出相应的光路图表1-3物距s/cm-24-12-6.006.0122436像距s/cm(8)(6)(4)(0)(-12)()(24)(18)横向放大率V(1/3)(1/2)(2/3)(1)(2)(-)(-1)(-1/2)像的虚实(实)(实)(实)()(虚)(实)(实)(实)像的正倒(正)(正)(正)(正)(正)(倒)(倒)(倒)根据薄透镜的物像距高斯公式和横向放大率公式，分别代入数据，把计算结果填于表中空白中光路图从略3. 光束以很小的角度入射到一块平行平板，试求相继从平板反射和透射的前两条

3、光束的相对强度，设平板的折射率为1.光束以很小的角度入射到一块平行平板，试求相继从平板反射和透射的前两条光束的相对强度，设平板的折射率为1.5。4. 体积为1.0m3的某种物体，受2.0106Nm-2压强作用时体积减小了2.010-5m3试求物体的体应变和体变模量体积为1.0m3的某种物体，受2.0106Nm-2压强作用时体积减小了2.010-5m3试求物体的体应变和体变模量物体的体应变 物体的体变模量 答物体的体应变为2.010-3%，体变模量为1.01011Nm-2. 5. 假设氢原子外于n=3，l=1的激发态则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动假设氢原子外于n=3

4、，l=1的激发态则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动量与z轴之间的夹角正确答案：6. N3-I3O3分子中有极性，但无旋光性的是( )。A，B，C，DN3-I3O3分子中有极性，但无旋光性的是( )。A，B，C，D正确答案：D7. 理想溶液的热力学性质是( )。 AHm0 BSm0 C10.5 D10.5 E10理想溶液的热力学性质是()。AHm0BSm0C10.5D10.5E10AE8. 就自身来说，你作什么姿势和对什么样的轴，转动惯量最小或最大?就自身来说，你作什么姿势和对什么样的轴，转动惯量最小或最大?根据转动惯量的定义式J=r2dm可知：笔直站立，对人的竖直中心

5、轴，转动惯量最小。直立且双手竖直上伸，对过双手的水平轴，转动惯量最大，如双手抓单杠的大回环。9. 物体到凸透镜的距离_2倍焦距时，能成缩小、倒立的实像；物体到凸透镜的距离在_之间时，能成放物体到凸透镜的距离_2倍焦距时，能成缩小、倒立的实像；物体到凸透镜的距离在_之间时，能成放大、倒立的实像大于；一倍焦距和二倍焦距10. 下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到舒适的气温为25左右D水不低于0不会凝固成冰A、在标准大气压下水的沸点为

6、100，如果气压较低，水低于100此选项错误；B、人体正常体温在37左右，洗澡水是温度应该略高于体温，不可能达到50此选项错误；C、人体正常体温在37左右，让人感觉舒适的气温在25左右此选项正确；D、标准大气压下水的凝固点是0，若气压较小，凝固点将高于0此选项错误故选C11. 有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线连接到一远处的交变电源上，有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线连接到一远处的交变电源上，使两极板上的电荷量按规律q=q0sint变化略去极板边缘效应，试求两极板间任一点的磁场强度正确答案：12. 在美国经常会引起水灾的河流

7、是密西西比河。( )在美国经常会引起水灾的河流是密西西比河。( )正确答案： 13. 下列现象中，物体的势能和动能都增加的是A加速上升的氢气球B高速磁悬浮列车在平直的轨道上匀速行驶C水从下列现象中，物体的势能和动能都增加的是A加速上升的氢气球B高速磁悬浮列车在平直的轨道上匀速行驶C水从高处流向低处D儿童在游乐场内“荡秋千”下落过程中A加速上升的氢气球物体的势能和动能都增加，A对高速磁悬浮列车在平直的轨道上匀速行驶，动能不变，B错水从高处流向低处动能增加重力势能减小，C错儿童在游乐场内“荡秋千”下落过程中动能增加重力势能减小，D错14. 在雅典奥运会上，我省运动员黄珊汕获得蹦床项目铜牌则黄珊汕从

8、蹦床上蹦到最高点的过程中，蹦床的_能转在雅典奥运会上，我省运动员黄珊汕获得蹦床项目铜牌则黄珊汕从蹦床上蹦到最高点的过程中，蹦床的_能转化成她的_能；从最高点下落的过程中（未触及蹦床），_能转化成_能人从蹦床上跟起时，蹦床恢复形变，弹性势能减小，而人的高度升高，人的重力势能增加，故说明嘣床的弹性势能转化为她的重力势能；从最高下落的过程中，人的高度下降，重力势能减小，人的动能增加，故人的重力势能转化为动能；故答案为：弹性势，重力势；重力势，动15. 下列数据中，最符合实际情况的是（）A人的正常体温为27B人的正常心率为72次/分C小王能听到400KHz的声音D下列数据中，最符合实际情况的是（）A人

9、的正常体温为27B人的正常心率为72次/分C小王能听到400KHz的声音D人讲话时声音可达120dBA、人体的正常体温是36.5左右，故A错误；B、人的脉搏在每分钟60次多一点，即心率在每分钟60次多一点；72次/分符合实际情况；故B正确；C、人听到的声音的频率范围是20Hz到20000Hz；选项中的400kHz=400000Hz，在人的听觉范围之外，故小王听不到；故C错误；D、人讲话时声音在60dB左右，达不到120dB（电锯工作时声音在110dB）；故D错误；故选B16. HCN分子的转动、振动自由度分别为( )。A3、6B5、4C2、4D2、7HCN分子的转动、振动自由度分别为( )。A

10、3、6B5、4C2、4D2、7正确答案：C17. HCl分子基态价层轨道上的电子排布是_。HCl分子基态价层轨道上的电子排布是_。正确答案：12221412221418. 一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：一足球充满7g的氮气，温度T=27=300K，以v=80km/h的速率飞行。求：氮气分子的平均平动动能为 氮气分子的平均转动动能为 氮气分子的平均动能为 $球内氮气的内能为 $球内氮气的轨道动能为 19. 有两个表面涂有相同防护漆且大小和形状完全相同的铁块和木块，在不损坏的前提下，请你写出两种区别它们的方法有两个表面涂有相同防护漆且大小和形状完全

11、相同的铁块和木块，在不损坏的前提下，请你写出两种区别它们的方法（1）_；（2）_。（1）用磁铁去吸引（2）把它们放入水中（合理即可）20. 与平面镜的夹角为30，入射到平面镜上的光线，其反射光线的条数为（）A一条B两条C三条D无数条与平面镜的夹角为30，入射到平面镜上的光线，其反射光线的条数为（）A一条B两条C三条D无数条由反射定律知，与平面镜的夹角为30，入射到平面镜上的光线，入射角为60，反射角也为60，这样的光线可以从平面镜的不同角度入射到平面镜上，因此有无数条，其反射光线也应该有无数条故选D21. 布拉格公式中是怎样的角?为什么选择这样的角?布拉格公式中是怎样的角?为什么选择这样的角?

12、正确答案：是掠射角是入射光与原子晶面之间的夹角。上下两原子层所发出的反射射线的光程差=2dsin。当2dsin=k时各层散射射线相互加强而形成亮点。是掠射角,是入射光与原子晶面之间的夹角。上下两原子层所发出的反射射线的光程差=2dsin。当2dsin=k时,各层散射射线相互加强而形成亮点。22. 阅读下列短文，完成文后问题 荧光灯比白炽灯省电的原因荧光灯，其管壁上涂有荧光物质。管内装了一些氮和水银阅读下列短文，完成文后问题荧光灯比白炽灯省电的原因荧光灯，其管壁上涂有荧光物质。管内装了一些氮和水银蒸气。当电流通过时，这些气体就发出了人眼看不见的紫外线，紫外线射到荧光粉上就发出可见光。日光灯就是一

13、种荧光灯，其正常发光时的温度大约40到50，而白炽灯需要电流把灯丝加热到2500左右才发光，其中大约只有8%的能量转变成可见光。（1） 紫外线虽然看不见，但它在日常生活中有很多应用，试举一例：_（2）从能量转化的角度说明荧光灯比白炽灯省电的原因：_。（1）验钞机；（2）荧光灯损耗的内能比白炽灯少23. 南极的最低气温可达-90，科考队员要测量南极的气温，应选用（）物质水银煤油酒精水凝固点（）-38.8-30-1170A南极的最低气温可达-90，科考队员要测量南极的气温，应选用（）物质水银煤油酒精水凝固点（）-38.8-30-1170A体温计B水银温度计C酒精温度计D煤油温度计由于水银的凝固点是

14、-39，所以体温计和水银温度计不可以测出南极的温度；煤油的凝固点也高于-90，所以不能使用；酒精的凝固点是-117，低于南极的最低温度，所以可以使用；故选C24. 本征半导体、单一的杂质半导体都和PN结一样具有单向导电性吗?本征半导体、单一的杂质半导体都和PN结一样具有单向导电性吗?本征半导体和单一的杂质半导体并不具有单向导电性。25. 要想使反射光线与入射光线的夹角是140，入射角大小应是（）A40B50C70D140要想使反射光线与入射光线的夹角是140，入射角大小应是（）A40B50C70D140因为入射光线和反射光线的夹角是入射角和反射角之和，又因为反射角等于入射角，所以入射角的大小为

15、：12140=70故选C26. 高分子的流动伴有高弹形变，这部分形变是可以回复的。( )高分子的流动伴有高弹形变，这部分形变是可以回复的。()正确：低分子液体流动所产生的形变是完全不可逆的。由于高聚物的流动并不是高分子链之间简单的相对滑移，而是各个链段分段运动的总结果。在外力作用下，高分子链不可避免地要顺外力的了；向有所伸展，也就是说，在高聚物进行黏性流动的同时，必然会伴随一定量的高弹形变，外力消失后，这部分形变是可回复的。27. 蟹状星云中电子的动量可达10-16kgm/s，星云中磁场约为10-8T，这些电子的回转半径为多大?如果这些电子落到星蟹状星云中电子的动量可达10-16kgm/s，星

16、云中磁场约为10-8T，这些电子的回转半径为多大?如果这些电子落到星云中心的中子星表面附近，该处磁场约为108T，它们的回转半径又是多少?电子的回转半径为 如果电子落到星云中心的中子星表面附近，则回转半径为 知识点窍 运动电荷在磁场中受到的磁力。 逻辑推理 已知星云中的磁场和电子的动量，可以根据运动电荷在磁场中受到的磁力公式经过变形而求得电子的回转半径。 28. 已知PE的结晶密度为1000kg/m3，无定型PE的密度为865kg/m3，计算密度为970kg/m3的线形PE和密度为917kg/m3的支已知PE的结晶密度为1000kg/m3，无定型PE的密度为865kg/m3，计算密度为970k

17、g/m3的线形PE和密度为917kg/m3的支化PE的。解释为什么两者的结晶度相差那么大。 线性 支化 线形PE由于对称性比支化PE好，所以结晶度大。 29. 15cm长的左旋葡萄糖溶液使钠光的偏振面转了25.6求溶液浓度(已知=-51.4/(dmgcm-3)15cm长的左旋葡萄糖溶液使钠光的偏振面转了25.6求溶液浓度(已知=-51.4/(dmgcm-3)溶液浓度为 30. CO2的临界温度为31，临界压强为73105Pa，求1 mol CO2的临界体积CO2的临界温度为31，临界压强为73105Pa，求1 mol CO2的临界体积正确答案：31. 一个人站在一竹筏的一端用力向垂直于筏身方向

18、水平跳出去筏由于受到反冲作用就要旋转起来假定人一个人站在一竹筏的一端用力向垂直于筏身方向水平跳出去筏由于受到反冲作用就要旋转起来假定人的质量为m=60 kg，筏的质量m=500kg，人相对于岸的起跳速度为3 ms求竹筏所获得的角速度(假定竹筏的转动惯量近似地可以用细杆的公式来计算，水的摩擦可以忽略不计)筏长10 m正确答案：32. 在没有其它光源的情况下，舞台追光灯发出的绿光照射到穿白上衣、红裙子的演员身上时，则观众看到的是A全身都在没有其它光源的情况下，舞台追光灯发出的绿光照射到穿白上衣、红裙子的演员身上时，则观众看到的是A全身都是绿色的B上衣是绿色的，裙子是红色的C上衣是绿色的，裙子是紫色

19、的D上衣是绿色的，裙子是黑色的D在没有其它光源的情况下，舞台追光灯发出的绿光照射到穿白上衣、红裙子的演员身上时，则观众看到的是上衣是绿色的，裙子是黑色的，选D33. 1976年唐山大地震为里氏9.2级，试求那次地震所释放的总能量，该能量相当于几个百万吨级氢弹爆炸所释放的能量?1976年唐山大地震为里氏9.2级，试求那次地震所释放的总能量，该能量相当于几个百万吨级氢弹爆炸所释放的能量?(“百万吨”是指相当的TNT炸药的质量，1kg TNT炸药爆炸时释放的能量为4.6106J。)由已知公式可知 相当于氢弹爆炸所释放能量的百万吨级数为 个 34. 以下哪个国家坐落着国际理论物理中心?A、法国B、德国

20、C、意大利D、美国以下哪个国家坐落着国际理论物理中心?A、法国B、德国C、意大利D、美国正确答案： C35. 一个人站在竖直放置的平面镜前5m处，他的像距离平面镜_m。一个人站在竖直放置的平面镜前5m处，他的像距离平面镜_m。536. 小明的身高l60cm，他站在平面镜前0.5m，他在镜中的像高cm，像和他的距离是，他逐渐离开平面镜，镜中的像将(选填“小明的身高l60cm，他站在平面镜前0.5m，他在镜中的像高cm，像和他的距离是，他逐渐离开平面镜，镜中的像将(选填“变大”“变小”或“不变”)。160 1m不变：（1）根据平面镜成像与物大小相同，人身高是160cm，则像高也是160cm；（2）

21、根据像与物到镜面的距离相等，人离镜0.5m，则像离镜0.5m，人与像的距离就是0.5m+0.5m=1m；（3）像与物的大小相同，与人到镜的距离无关故答案为：160 1m不变37. 一磁导率为的磁介质球，半径为a，放在真空均匀外磁场中。应用磁标位计算球内、外的磁场强度。证明：球内场是均匀一磁导率为的磁介质球，半径为a，放在真空均匀外磁场中。应用磁标位计算球内、外的磁场强度。证明：球内场是均匀场，球的磁化强度为球内为(1)因为空间中不存在自由电流，所以可先求出磁标位，再求解磁场强度。以球心为原点，建立球坐标系，考虑到Um与无关，得到拉普拉斯方程的解 在球内，当r0时，Um为有限值，故 在球外，当r

22、时，UmH0rcos，故 根据边值关系，当r=a时，Um1=Um2，故 又当r=a时，故 对比上两式左右两边Pn(cos)项的系数，得 解得 于是磁标位为 (ra) 球内外的磁场强度为 磁感应强度为 所以球内磁场是方向与外磁场一致的匀强磁场。 (2)球的磁化强度为 球内磁场强度 38. 除去外力后，线形聚合物的蠕变能完全回复。 ( )除去外力后，线形聚合物的蠕变能完全回复。()错误39. 热力学第二定律认为热量不会从低温物体自动传向高温物体，除非对它?A、加热B、制冷C、通电D、做功热力学第二定律认为热量不会从低温物体自动传向高温物体，除非对它?A、加热B、制冷C、通电D、做功正确答案：D40

23、. 远视眼和近视眼的观众，用伽利略望远镜看戏时，各自对镜筒应怎样调节?远视眼和近视眼的观众，用伽利略望远镜看戏时，各自对镜筒应怎样调节?用伽利略望远镜看戏时，物体为有限远，望远镜不处于正常调节状态，此时它已不再是无焦系统，系统的组合焦距为f=-fefo/，其中物镜的焦距fo0，目镜的焦距fe0，光学间隔=d-(fo+fe)，d为镜筒的长度。由此可见，当0，即d|fo+fe|时，f0；当0，即d|fo+fe|时，f0。故对于远视眼的观众，须配以f0的光学系统才能使像成在视网膜上，故需拉长伽利略望远镜镜筒的长度；反之，对于近视眼的观众，需配以f0的光学系统才能使像成在视网膜上，故需缩短伽利略望远镜

24、镜筒的长度。41. 在电磁现象中是没有共振现象的。( )在电磁现象中是没有共振现象的。( )正确答案：42. 试用气体动理论说明，一定体积的氢和氧的混合气体的总压强等于氢气和氧气单独存在于该体积内时所产生的压强试用气体动理论说明，一定体积的氢和氧的混合气体的总压强等于氢气和氧气单独存在于该体积内时所产生的压强之和。从理想气体状态方程出发来分析，两种气体混合达到平衡时，它们有相同的体积和相同的温度，但是分子数密度分别为n1和n2，相应地，压强分别为p1和p2。如果这两种气体单独存在时，有 p1=n1kT，p2=n2kT 两式左右两边分别相加，得 p1+p2=(n1+n2)kT 将此式与p总=n总

25、kT比较可知 p总=p1+p2。 43. 身高为1.6m的同学站在竖直平面镜前2m处，人与像之间的距离是_m，当他逐渐远离平面镜时，他在镜中像_身高为1.6m的同学站在竖直平面镜前2m处，人与像之间的距离是_m，当他逐渐远离平面镜时，他在镜中像_1.6m（填“大于”、“小于”或“等于”）因为平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以，由他到平面镜的距离为2m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为2m，则人与像之间的距离为2m2=4m；因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以当人远离平面镜时，镜中像的大小将不会改变，由他身高1.6m可得镜中的像高也是1.6m故答案为：4；等于44.

26、已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多少?设投射到该物质上的射线强度为I0，被物质衰减的强度则为0.9I0，因而出射的射线强度为0.1I0。 根据X射线的衰减规律I=I0e-x，得到 0.1I0=I0e-x，e-x=0.1 因此 答：物质的厚度应为1.1510-2(cm)。 45. 试求理想气体分子动能的分布函数。试求理想气体分子动能的分布函数。正确答案：46. 单晶、树枝状晶、串晶、球晶等都是多晶体。( )单

27、晶、树枝状晶、串晶、球晶等都是多晶体。()错误47. 将lg PMMA在20下溶解于50cm3苯中，已知PMMA的密度为1.18g/cm3，苯的密度为0.879g/cm3，已知数均相对分子质量将lg PMMA在20下溶解于50cm3苯中，已知PMMA的密度为1.18g/cm3，苯的密度为0.879g/cm3，已知数均相对分子质量为105，计算熵变值。在计算中你用了什么假定? 式中：V1为溶剂体积；V2为高分子体积。 在计算中假定体积具有加合性，高分子可以看成由一些体积与苯相等的链段组成，每个链段对熵的贡献相当于一个苯分子，在这里假定了链段数等于单体单元数。 48. 作为“不确定关系”实验的一部

28、分，布雷特(Brent)正在用球杆击打一个高尔夫球并测量它的速度。同时，他的同学瑞贝作为“不确定关系”实验的一部分，布雷特(Brent)正在用球杆击打一个高尔夫球并测量它的速度。同时，他的同学瑞贝卡(Rebecca)把时空结构搞乱了。令瑞贝卡惊奇的是，他打开了一个通往另一个世界的孔洞。布雷特和高尔夫球都被吸进这个孔洞，进入了另一个世界。在这个新世界中，普朗克常数为h=0.6Js，布雷特测得这个高尔夫球的质量为0.30kg，速度为20.01.0m/s。求：p=mv=0.301.0=0.30(kgms-1) ，取等号计算，有位置不确定量为 $在这个新的世界中，由于高尔夫球的波长与球杆的尺寸可比拟，

29、布雷特可能会看到高尔夫球在球杆处发生衍射而绕过球杆。 49. 一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m LN0=0.310-421018cm-3=61013(cm-3)$使用式，略去发射极空间电荷区复合电流，有 xELpE，Dn=VTn， Ln=(Dnn)1/2=(VTnn)1/2 =2.4610-4 所以得hFE=3906 50. 什么叫平均自由程?有人说：“平均自由程就是各个分子在两次碰撞间走过的路程”，这样的说法是否正确?什么叫平均自由程?有人说：“平均自由程就是各个分子在两次碰撞间走过的路程”，这样的说法是否正确?所有分子在连续两次碰撞间所经历的路程的算术平均值叫平均自由程，它是一个统计平均值。分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程，叫自由程，自由程可以大于、小于或等于平均自由程，因此上面的说法不正确。